[发明专利]一种沥青用耐水改性剂

说明书

本发明公开了一种沥青用耐水改性剂，属于道路工程施工技术领域。本发明以吸水膨胀力强的钠基膨润土和硬质的纳米SiO₂成分堵塞沥青内部成分间的孔隙，达到以水止水的目的，使得沥青耐水性能得到提高。添加的聚乳酸成分具有高相容性，增强阻水结构的力学性能，进一步提高沥青的耐水效果。交联剂有利于耐水性好的天然乳胶成分稳定分散于三维交联网络空隙结构中，提高沥青内部的力学性能。硅溶胶表面存在的硅氧醇基、羟基能够与硅烷上的烷基发生脱水或脱醇反应，在混凝土表面以及内部形成Si‑O‑Si防水层，有效地阻止了水分在其内部的渗透和运动，提高沥青的耐水性。本发明解决了目前常用沥青的耐水性及内部力学性能不佳的问题。

技术领域

本发明属于道路工程施工技术领域，具体涉及一种沥青用耐水改性剂。

背景技术

沥青是原油组分中大多数挥发性油蒸发后获得的残留物，其中沥青具有这样的物理性质，其在高温下保持具有高粘度的液态或半固态，但是在室温或更低的温度下变硬。另外，由于沥青具有这样的性质：可塑性好，防水性、电绝缘性以及胶粘性高，以及化学稳定性优良，所以沥青被广泛地用于建筑材料，例如，铺路材料或防水材料。然而，沥青具有这样的局限，当沥青长时间暴露在高温下时在使用期间会发生塑性变形并且由于外部冲击在低温下会发生裂缝。

改性沥青是指添加了橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细了的胶粉等沥青改性剂的沥青，或通过对沥青进行轻度氧化加工后的沥青混合物。 改性沥青在很大程度上克服了普通沥青路面在低温下容易脆裂，在高温下容易软化，在行车载荷的反复作用下容易出现车辙、推移、起包等缺点，延长了路面的使用寿命。改性沥青路面有良好的耐久性、抗磨性，实现高温不软化，低温不开裂。 近年来，聚合物改性剂、抗车辙剂等外掺剂的发展促进了沥青、水泥等传统道路材料改性技术的进步，路面使用性能和耐久性都大大提高。

现有的沥青改性剂主要有SBS、EVA、PE、橡胶等，将其与沥青适量混合可得改性沥青。其中SBS是应用最广泛的一种改性剂，此类改性沥青在常温下粘度很大，抵抗车辙能力增强，在高温时具有良好的和易性。但是研究表明，这些改性剂与沥青主要是通过相互的侵入扩散，以分子作用力结合在一起,使得沥青的性能不均一、稳定性较差。而且，现有的沥青改性剂价格昂贵，加大了道路建设的投资，使得成本提高，不宜大规模使用，最重要的是现有沥青改性剂绝大多是石油基改性剂，完全依赖于不可再生的石油资源。

沥青路面的耐水性是指沥青路面抵抗雨水和外力作用而不破坏的能力，该性能主要受沥青与石料的粘结性能影响。聚合物改性沥青能大大增强沥青和石料的粘附能力，显著提高沥青路面的抗水损害使用性能。聚合物不但可以提高耐水能力，还可以提高沥青的高温抗车辙、低温抗开裂能力。由于这些优良性能的产生，聚合物改性沥青在道路沥青路面中广泛应用。

聚合物改性沥青主要包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、聚乙烯(PE)和胶粉改性沥青，胶粉改性沥青是在环境保护和节约资源的背景下发展起来的技术。废胶粉改性沥青不仅可改善沥青的高、低温性能而且减少沥青路面的龟裂和老化，有效提高车辆的行驶安全和路面的使用寿命，还可以回收利用废旧橡胶，减少固体废弃物的污染。目前，废胶粉改性沥青在生产过程中存在体系的粘度大、流动性差、胶粉在沥青中的分散性差的缺点。此外，胶粉与沥青的界面结合不好，与石料拌合后的沥青混凝土抗水性能差，使路面容易发生早期破坏。主要原因是，SBS能在沥青中实现微米尺寸的分散，而胶粉是一种三维交联的结构，在沥青中不溶解、不熔融，难以有效改性沥青，特别是抗水损害性能差，以冻融劈裂指标来看，其性能一般为60%左右(规范要求>80%)，致使胶粉改性沥青路面的耐水性能欠缺，一直困扰着胶粉改性沥青性能的提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前常用沥青的耐水性及内部力学性能不佳的问题，提供一种沥青用耐水改性剂。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：